静电纺壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及表征

通过静电纺丝技术首次将溶解在1%(体积分数)超低浓度乙酸溶液中的3%(wt,质量分数,下同)壳聚糖(CS)与溶解在去离子水中的11%聚乙烯醇(PVA)溶液进行混合,在20～22kV高压静电场下制备出直径在70～300nm之间、CS含量高达60%,具有均匀结构的CS/PVA纳米纤维膜。通过旋转流变仪、扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱、热重分析和万能试验机等手段对其混合溶液进行表征。结果表明:CS/PVA纳米纤维膜的形貌与CS和PVA的混合比例有关,当CS含量低于60%时,纤维形貌良好,当CS含量高于60%时,纤维中存在有液滴以及纺锤体。另外,CS与PVA之间存在强有力的氢键作用并具有很好的相容性,PVA可以降低壳聚糖的结晶性利于静电纺过程的进行;并且该CS/PVA纳米纤维膜具有较好的热稳定性和弹性,随着PVA比例的增加其最大拉伸强度可达到9.98MPa。     

聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜的制备和交联改性

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/海藻酸钠复合纳米纤维膜,利用氯化钙乙醇溶液进行交联改性。研究复合纳米纤维制备、交联工艺对材料表面形貌、耐水性、热性能等的影响。结果表明:纳米纤维直径在200~500nm之间,纤维平均直径随海藻酸钠含量的增大而增大,复合纳米纤维结晶度随海藻酸钠含量的增大而降低,热稳定性随海藻酸钠含量的增大而下降。交联改性后复合纳米纤维材料耐水性提高,纤维形貌保持,纤维之间粘结增多,材料不发生熔融相转变,热稳定性下降。     

静电纺羽毛角蛋白/聚乙烯醇/聚氧化乙烯纳米纤维膜的交联改性及表征

采用氧化法从鸡毛中提取角蛋白(FK),将其与聚乙烯醇(PVA)和聚氧化乙烯(PEO)共混,利用静电纺丝技术成功制备出FK/PVA/PEO三元共混膜。为了增强共混膜的综合性能,加入乙二醛对其进行交联改性,并利用扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、X射线衍射光谱(XRD)、热重分析(TG)、接触角实验及电子万能试验机对交联前后共混膜的形貌、结构、热稳定性、耐水性以及力学性能进行测试和表征。结果表明:当乙二醛/FK质量比从0%增加至8%时,纤维平均直径由(249.76±38.02)nm增至(399.67±53.44)nm,接触角由(42.1±5.1)°增至(84.9±7.1)°。当乙二醛/FK质量比为6%时,抗拉强度和杨氏模量达到最大,分别为4.57 MPa和6.64 MPa。     

静电纺制备耐水抗菌性姜黄素纳米纤维膜及其性能研究

姜黄素(Cur)在医药上有着很广泛的应用,可用于抗癌、抗菌、抗病毒、抗炎等。制备了一种聚乙烯醇/聚丙烯酸(PVA/PAA)载姜黄素纳米纤维材料,可用于伤口敷料,能有效抗菌,可促进伤口愈合。首先采用二甲亚砜将姜黄素溶解,再将含有姜黄素的溶液与PVA/PAA水溶液共混,利用静电纺丝技术制备出纳米纤维膜后对其进行高温热交联处理使其提高耐水性。对纳米纤维膜的表面形貌、化学结构、抗菌性能、溶胀性能以及透湿性能进行表征与分析。结果表明：PVA/PAA载姜黄素纳米纤维膜具有一定的抗菌效果,并且透湿性以及吸液性能良好。     

同轴静电纺美藤果油/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备及其性能

目的 提高美藤果油在纤维膜中的负载量,提升其在食品活性包装或生物医药方面的应用潜力。方法 通过同轴静电纺丝技术制备具有核壳结构的美藤果油(Sacha inchi oil,SIO)/聚乙烯醇(Polyvinyl alcohol,PVA)纳米纤维膜。采用单因素实验和正交试验探究PVA的质量分数、施加电压、接收距离和壳层流速等纺丝条件对SIO负载量的影响。通过扫描电镜、透射电镜和傅里叶红外变换光谱表征纳米纤维的形态及性能,测试并分析加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性。结果 通过正交试验得到了纤维膜的最佳纺丝条件,PVA的质量分数为12%,施加电压为22 kV,接收距离为16 cm,核壳流速比为0.1 mL/h∶1.4 mL/h。在此条件下可以成功制备以SIO为核层,以PVA为壳层的具有明显核壳结构的形貌较好、直径分布均匀,SIO负载量为67.79%的纳米纤维膜。SIO的加入使纤维膜的拉伸强度提高了2.51倍,水接触角减小了14.04°,抗氧化活性提高了2.6倍。结论 采用同轴静电纺丝技术成功制备了具有明显核壳结构的纳米纤维及纤维膜,该膜的SIO负载量高,加入SIO后纤维膜的力学性能、亲水性能和抗氧化活性均得到改善。     

静电纺聚乙烯醇/纳米二氧化钛超细纤维的水稳定性

静电纺聚乙烯醇/纳米二氧化钛(PVA/TiO2)超细纤维的水稳定性较差,用于液体过滤时需进行预处理。文中对PVA/TiO2超细纤维分别采用热处理和甲醇处理进行交联,以提高其在水中的稳定性。通过对处理后的纤维进行差示扫描量热(DSC)测试,发现纤维最佳处理条件为140℃热处理10min,而甲醇处理最佳处理时间为8h。通过纤维形貌观察,发现热处理及甲醇处理后的纤维浸水24h后纤维仍然存在,只是发生了凝集和肿胀,且热处理比甲醇处理效果更好。     

纳米Ag-聚乙烯醇缩丁醛静电纺丝复合纳米纤维的制备及性能

采用静电纺丝技术制备纳米Ag-聚乙烯醇缩丁醛（PVB）复合纳米纤维,获得一类过滤性能和抗菌性能优异的空气过滤材料。采用TEM分析纳米Ag的形貌,采用SEM、FTIR和XRD等表征手段研究纳米Ag-PVB复合纳米纤维的微观形貌、化学结构以及结晶行为,并对其空气过滤性能、透气性能和抗菌性能进行了研究。结果表明：以乙醇为溶剂,当PVB含量为10wt%、纳米Ag含量为0.25wt%时,得到的纤维尺寸均一,平均直径为542.14 nm。性能测试结果表明,纺丝最佳时间为10 min,纳米Ag-PVB复合纳米纤维对PM2.5过滤效率为99.99%,过滤阻力为16 Pa,透气率为155.0 mm/s,并且对大肠杆菌表现出优异的抗菌性能,其抑菌率为95.52%。     

纳米纤维素增强聚乙烯醇/水性聚氨酯静电纺膜的研究

采用TEMPO(2,2,6,6-四甲基哌啶氧化物自由基)氧化纤维素纳米纤维(TOCNs)作为聚乙烯醇(PVA)/水性聚氨酯(WPU)静电纺膜的增强剂。研究中使用拉伸实验研究TOCNs的增强作用,此外还使用扫描电子显微镜、红外光谱仪、热重分析仪及差示扫描量热仪等对静电纺膜进行结构性能表征。扫描电镜观察发现当纳米纤维素加入量为5%(质量分数)时,其在聚合物基质中分散良好,所得静电纺纳米纤维保持了良好的形态。此外,加入5%(质量分数)的纳米纤维素能够将材料的抗张强度提高44%,且纳米纤维素的加入对材料的热稳定性也有一定的改善,纳米纤维素起到一种纳米填料的效果。鉴于PVA、WPU、TOCNs均为亲水性,无毒且具有生物相容性的物质,所得静电纺膜在组织支架及伤口护理材料等方面具有潜在应用。     

聚乙烯醇/二氧化钛复合纳米纤维膜的制备和改性

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/二氧化钛复合纳米纤维膜,利用戊二醛对复合纳米纤维膜进行改性。分析改性前后材料表面形貌、表面化学基团的变化及其耐水性和热性能。结果表明:复合纳米纤维表面粗糙度随二氧化钛含量的增大而增大。改性后纤维形貌保持不变,纤维间出现粘结,材料表面发生羟醛缩合反应,在1600cm~(-1)处出现-C=C红外特征峰,复合纳米纤维膜耐水性显著提高,材料在190℃处的熔融峰消失。     

聚乙烯醇膜的阻醇及导电性能(Ⅱ)戊二醛交联聚乙烯醇膜

为提高直接甲醇燃料电池(DMFC)用膜的阻醇性能，采用在渗透蒸发领域广泛使用且具有良好分离效果的聚乙烯醇(PVA)为主要材料，制备了戊二醛(GA)交联PVA膜，考察了此类膜的阻醇及质子导电能力。PVA(GA)膜的阻醇效果较目前在DMFC中广泛使用的Nation膜有显著提高，但其自身不具有质子导电能力，需外加电解质溶液以提高其电导率。     

静电纺淀粉纳米纤维的交联改性研究

通过静电纺丝技术制备纯淀粉纳米纤维膜,并在密闭容器中和戊二醛蒸汽进行交联。利用环境扫描电子显微镜(ESEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)对纤维交联前后的表面形貌和结构进行观察和分析,通过电子万能材料拉伸试验机、接触角测试仪等考察了交联反应对纤维膜性能的影响。结果表明,戊二醛与淀粉分子之间发生了缩醛化交联反应,淀粉纳米纤维膜经戊二醛蒸汽交联后仍能较好的保留原纤维的形态,并且拉伸性能和耐水性能均得到一定程度的提高。     

静电纺纤维素纳米晶体/壳聚糖-聚乙烯醇复合纳米纤维的制备与表征

通过探索纤维素纳米晶体（CNC）添加量对壳聚糖-聚乙烯醇（CS-PVA）基体性能的影响,为静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维的制备提供理论支撑。以CNC、CS和PVA为原料,采用静电纺丝法成功制备不同CNC含量（质量分数）的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维,并通过SEM、TGA和FTIR等分析手段对CNC/CS-PVA复合纳米纤维的微观结构和性能进行了表征。结果表明：添加CNC后静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径变大,表面变粗糙,力学性能和热学性能提高;随着CNC含量的增加,静电纺CNC/CS-PVA纤维的杨氏模量（E）和抗拉强度（σ）先增强后减弱,而外延起始温度继续上升。当CNC含量为3wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维力学性能最好,相比于CS-PVA复合纳米纤维,E和σ分别提高了43.9%和24.8%;当CNC含量为20wt%时,静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维直径分布不均匀,可以观察到单根纤维表面存在少量的球状结构物质,同时外延起始温度达到328.83℃;FTIR分析得出,CNC与CS和PVA之间只存在分子间的相互作用而没有发生化学反应;随着溶液的酸性减弱,碱性增强,不同CNC含量的静电纺CNC/CS-PVA复合纳米纤维稳定性逐渐提高,而CNC含量对其稳定性影响不大。     

磺化聚苯乙烯/聚乙烯醇交联膜的制备与性能

以磺化度为75%的磺化聚苯乙烯(SPS)和聚乙烯醇(PVA)为原料,按一定的配比共混后浇铸成膜,在程序升温的过程中进行热交联,通过控制不同交联时间得到不同交联密度的交联膜.考察了交联膜的离子交换容量(IEC)、吸水率、溶胀性和尺寸稳定性;利用原子力显微镜和交流阻抗仪对交联膜的表面形貌及电导率进行了表征.结果表明:交联膜的IEC值略有降低;吸水率和溶胀度得到了很好的控制,具有较好的尺寸稳定性;膜表面出现了明显的亲水相和憎水相相分离,且亲水相微区的聚集尺寸和连续性随交联时间的长短而变化;随交联时间的延长,交联膜的电导率值略有下降,但交联后膜的室温电导率仍高于0.01 S/cm.     

静电纺精密过滤用聚醚砜/聚乙烯醇纳米纤维膜的制备:交联体系的影响研究

为了有效滤除输液剂中的不溶性微粒,采用静电纺丝技术制备聚醚砜/聚乙烯醇(PES/PVA)纳米纤维基膜,然后选用戊二醛-水-乙醇、戊二醛-水-丙酮和戊二醛-水-丙三醇三种体系对基膜进行交联处理,制备了PES/PVA微孔滤膜。利用扫描电镜观察微孔膜的表观形貌,利用接触角测试仪测试微孔膜的亲水性能,利用靛蓝颗粒模拟药液中的不溶性微粒,测试PES/PVA微孔膜的过滤效果,探究了溶剂体系和配比对微孔膜表观形貌、亲水性和过滤性能的影响。结果表明:交联体系为戊二醛-水-乙醇时,水和乙醇的体积比为70∶30时,PES/PVA微孔膜的过滤效果最佳,通量为31.0m3/(m~2·h),截留率为63.02%,可用于临床上药液的精密过滤。     

聚乙烯醇/氧化淀粉/二氧化钛复合纳米纤维膜的制备

采用静电纺丝技术制备聚乙烯醇/氧化淀粉/二氧化钛复合纳米纤维膜。采用场发射扫描电子显微镜、差示扫描量热仪及热重分析仪研究组分对材料表面形貌、纤维直径、结晶度和热性能的影响。结果表明,复合纳米纤维表面粗糙程度随二氧化钛含量增加而增大,纤维平均直径在183~222 nm之间且随氧化淀粉含量增加而减小,材料结晶度在30.73%~16.78%之间且随氧化淀粉含量增加而下降,热稳定性随氧化淀粉含量增加而增强。     

纳米蒙脱土负载茶多酚改性聚乙烯醇膜的制备及性能表征

目的 利用负载有茶多酚（TP）的蒙脱土（MMT）对聚乙烯醇（PVA）改性制备出PVA复合膜,以期改善纯PVA膜的综合性能,从而替代传统包装膜。方法 利用溶液流延法制备不同茶多酚（TP）质量分数的PVA/MMT复合膜（MMT添加量为PVA质量的3.0%）,测试其耐水性能、力学性能、水蒸气阻隔性能及抗氧化性能等。结果 当茶多酚质量分数为3.0%时,其溶胀率、溶解质量损失率分别约为532%和12.3%,水蒸气透过率系数约为1.0×10?10 g?m/(m2?Pa?s);抗张强度相对于PVA/MMT复合膜增强了约26%,断裂伸长率下降明显;PVA/MMT/TP复合膜的DPPH自由基清除率达到了65.5%。结论 采用蒙脱土负载茶多酚可有效改性PVA基复合膜。     

可见光激发下具有增强抑菌作用的聚乙烯醇/石墨氮化碳复合纳米纤维膜

将聚乙烯醇(PVA)溶液与分散在其中的石墨氮化碳(g-C₃N₄)纳米片通过静电纺丝技术和交联反应成功地制备了具有增强抑菌性能的可生物降解复合纳米纤维膜。对PVA/g-C₃N₄(P-CN)复合纳米纤维膜的微观形貌、物理性能及抗菌性能进行了研究,分析了g-C₃N₄含量对复合纳米纤维膜的形貌及性能的影响。扫描电镜分析结果表明,P-CN纤维直径为200～300 nm,交联后纤维直径变为1μm左右,g-C₃N₄质量分数小于3%时,纳米片均匀地分布在纳米纤维的表面,通过拉伸和溶胀测试发现,交联复合纳米纤维膜具有良好的力学性能和优良的抗溶胀性能。抑菌测试结果表明,复合纳米纤维对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抗菌效果随着g-C₃N₄含量的增加明显提高,在4×10⁴ Lux的LED光激发10min后培养24 h的P-CN-5的最大抗菌环直径可以达到20 mm。研究结果表...     

交联对聚乙烯醇/明胶生物复合材料溶胀性能的影响

采用溶液共混法制备了聚乙烯醇/明胶（PVA/gelatin）生物复合膜,研究了三种不同的物理和化学交联法（戊二醛（GTA）蒸汽、紫外（UV）照射和干燥脱水交联）对其溶胀性能的影响。结果表明,三种交联方式都能有效地降低其平衡溶胀度,改善其耐水性。戊二醛蒸汽交联对复合材料溶胀性能的影响最大,其中明胶组分的交联是影响PVA/...     

静电纺纳米纤维膜在空气过滤领域的研究进展

介绍静电纺丝技术的原理及纳米纤维膜过滤机理,重点阐述纳米纤维膜、复合纳米纤维膜及功能型纳米纤维膜在空气过滤领域的发展状况,总结静电纺纳米纤维膜在产业化中面临的问题和未来发展趋势。认为低成本、高强度、功能化的静电纺纳米纤维膜是今后的发展趋势。     

交联聚乙烯醇纳米纤维膜的制备与性能研究

采用静电纺丝法成功制备了聚乙烯醇(PVA)纳米纤维膜,利用戊二醛气相法对纤维膜进行交联处理。运用扫描电镜显微镜(SEM)测纤维直径,红外光谱(FT-IR),热重分析(TGA)对纳米纤维膜和交联纳米纤维膜进行表征,同时,测试了交联纳米纤维膜的吸水性和拉伸性。结果表明,当PVA质量分数为12%时,纤维分布及直径大小最均匀,并且经过交联的纤维膜热性能更稳定。红外光谱分析表明,成功制备了戊二醛交联PVA纳米纤维膜。吸水性和拉伸性实验表明,在交联时间为5h时,纳米纤维膜的最高吸水倍率达到885g/g,且力学性能也达到最佳,拉伸强度和断裂应变分别为6.0MPa和228.9%。